6. Типы генетических рекомбинаций (гомологичная, негомологичная, сайтспецифическая). Механизмы мобилизации бактериальных генов: трансформация, трансдукция и конъюгация. Фаговая конверсия.

Гомологичная

Негомологичная

Сайт-специфическая

Обмен участками ДНК с высокой степенью гомологии.

Происходит во время транспозиции, не основанная на гомологии последовательностей ДНК.

Затрагивают молекулы ДНК, характеризующиеся ограниченным структурным свойством, и наблюдаются при интеграции фагового генома в бактериальную хромосому.

Конъюгация

Трансформация

Трансдукция

-это однонаправленная передача ген материала от бактерии донора к реципиент путем непосредственного контакта.

1. Образование пары: возможно, если у бактерий есть плазмиды обеспечивающие половой контакт (F-плазмиды). У эшерихий - это половые пили на поверхности клеток.

2. Передача ДНК: От плазмиды клетки донора отщепляется одноцепочная ДНК и переносится в клетку реципиент, где реплицируется и достаривается.

Передача генетического материала от донора к реципиенту при помощи ИЗОЛИРОВАННОЙ ДНК. В клетку вводят ДНК фрагмент и он либо встраивается в структуру ДНК клетки, либо распадается в цитоплазме.

Опыт Гриффитса: S - форма пневмококка с капсулой - она ВИРУЛЕНТНА и убивает мышь при их попадании в организм. Но если S - форму нагреть и убить , то мышь будет жить. R - форма без капсулы – она НЕ ВИРУЛЕНТНА и не убивает мышь.

Если в организм лабораторной мыши добавить комплекс из УБИТОЙ S – ФОРМЫ и ЖИВОЙ R - ФОРМЫ, то мышь ПОГИБНЕТ.

Из материала мертвой мыши будут выявлены Живые S- и R- формы. Таким образом, оказалось, что свойство убитого пневмококка (способность образовывать капсулы) перешло к живой бактерии, т.е. произошла трансформация.

Происходит при помощи умеренного фага. Трансдукция заключается в том, что вирусы, покидая бактериальные клетки, в которых они паразитировали, могут захватывать с собой часть их ДНК и, перемещаясь в новые клетки, передавать новым хозяевам свойства прежних.

Виды:

• НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ:  В период сборки фаговых частиц в их головку вместе с фаговой ДНК может включиться любой из фрагментов ДНК пораженной бактерии. В результате в реципиентные клетки могут переноситься различные гены бактерии донора.

• СПЕЦИФИЧЕСКАЯ: ДНК умеренного фага включается в определенное место хромосомы бактерии и трансдуцирует определенные гены, расположенные в хромосоме клетки донора рядом с профагом.

• АБОРТИВНАЯ: Установлено, что фрагмент хромосомы донора, перенесенный в клетку реципиента, не всегда включается в хромосому реципи­ента, а может сохраняться в цитоплазме клетки. При делении бактерий он попадает только в одну из дочерних клеток. Такое состояние получило название абортивной трансдукции.